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消泡剂的研究进展与发展趋势

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消泡剂的研究进展与发展趋势

发布日期:2021-11-05 作者: 点击:

消泡剂的研究进展与发展趋势

简要介绍了聚醚改性硅油消泡剂的发展背景、分子结构和破碎机理,简要介绍了聚醚改性硅油消泡剂的结构特点,探讨了消泡剂的主要问题,并提出了未来的研究方向。


泡沫在人们的生活和生产中无处不在。泡沫过多会给生产加工带来诸多不便,甚至影响产品质量。目前,消泡剂主要用于混凝土外加剂,外加剂是混凝土的重要组成部分。由于聚羧酸母液本身含有大量气体,混凝土出现气泡。如果将消泡剂与聚羧酸减水剂结合使用,可以有效消除大量泡沫,有效减少泡沫对混凝土的不利影响,提高生产效率,是人们非常关心的问题。


1、发展背景消泡剂

消泡剂的发展过程主要分为四个阶段。

主要由脂肪酸、矿物油、脂肪酰胺、低级醇等多种有机物质组成。大部分是天然的,对环境污染小,价格便宜。由于其消泡性差,大量泡沫无法满足生产要求。


二是CnH(2n+1)O(EO)a(PO)bH,聚氧乙烯基链段(EO)为亲水基;聚醚(2n+1)O(EH)a(PO)。具有良好的抑泡性,无毒、无刺激、分散性好等特点。调整聚醚的相对分子质量和聚醚链中EO和PO的比例,以满足实际生产需要。聚醚消泡剂主要有直链聚醚、醚胺、脂肪醇聚醚、聚氧乙烯醚、聚氧乙烯醚、聚醚等。


消泡剂的消泡剂种类有三种,它们的消泡性能比前两者好。一般来说,大分子量硅油不溶于表面活性剂溶液,而小分子硅油容易被表面活性剂分子溶解,从而改变其组成,降低其消泡性。该消泡剂不溶于水,不溶于水,不溶于矿物油,具有很强的抑泡性,同时对其破泡效果也有很大提高。由于Si-O键和Si-C键相对稳定,可用于少量酸、碱、盐系统。工业上常用的有机硅消泡剂大多是在硅油中加入添加剂制成的二次硅油加工产品,均为液体混合物。混合物的外观及流动性能主要分为硅膏、硅油、乳液、溶液型和固体型。

消泡剂

四种消泡剂是聚醚改性硅油消泡剂。在以往消泡剂的基础上,力求整合聚醚、有机硅等优点,将聚醚链引入硅油链,使其具有更强的消泡抑泡性能。聚醚改性硅油是一种新型的特殊有机硅表面活性剂。它是一种独特的有机硅非离子表面活性剂,由含有双键聚醚和低氢硅油的添加反应制成。它不仅保留了硅油的耐高低温、耐候、脱模、疏水和生理惰性,而且具有聚醚无刺激、表面活性高、易分散的特点。聚硅氧烷链亲油和聚醚链亲水,形成聚醚改性硅油。结果表明,聚醚改性硅油在水系统中具有持久的消泡作用。由于聚醚改性硅油具有良好的耐热、耐剪切、耐酸碱、无毒无味、储存稳定性好等特点,消泡剂难以解决的情况下得到了广泛的应用。


2、消泡剂的消泡机理

2.1产生泡沫

汽泡是在机械力作用下产生的,使得不溶性气体进入液体中,与液体隔离,形成许多气-液界面。由于气相密度大于液相密度和固相密度,气相在浮力作用下向液位移动,形成两相泡沫或三相泡沫。几乎所有的起泡液都是溶液,纯液体有泡沫。当液体搅拌时,液体表面会产生一层相对稳定的液体膜。当气体不能一直逸出时,气泡就会形成泡沫。泡沫稳定性对液相粘度、表面弹性和表面流变性有很大影响,通常很难获得稳定持久的泡沫。


2.2消泡剂的消泡机理

添加消泡剂可防止混凝土搅拌机产生气泡或减少原有气泡。所用消泡剂为表面活性剂,可降低液相表面张力。当润湿角降低到一定程度时,气泡会脱离固体表面的吸附而逸出或破碎。因此,添加消泡剂可以在一定程度上消除混凝土中的气泡,有效防止或消除混凝土表面的蜂窝和麻面,使混凝土表面具有较高的光洁度和光泽度,提高表面性能。

消泡主要有两个含义:一是破泡,即消除已产生的泡沫;二是抑泡,即防止泡沫再生。优良的消泡剂往往同时具有优良的消泡抑泡性能。


虽然消泡剂的使用历史悠久,但对不同系统的消泡剂有不同的要求,其化学结构和性质不同,其作用机制尚未确定。广泛接受的消泡剂机理,主要有以下三种:

(1)消泡剂被加入泡沫体系,消泡剂分子就会接近泡沫。

首先,消泡剂附着在泡沫液膜上,开始侵入,逐渐延伸到泡沫膜,大大降低泡沫膜的局部厚度,Z终导致气泡合并或破裂。

(2)在起泡液中加入疏水固体颗粒后,疏水颗粒会立即吸附起泡液中表面活性剂的亲水端,使疏水颗粒的Z外层成为表面活性剂的亲水端,使疏水颗粒的Z外层成为表面活性剂的表面活性剂。这种机制不能解释其他消泡剂的作用机制,而且过于片面。


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